Competencias / Resultados del título |
Código
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Competencias / Resultados del título
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A8 |
CR2 - Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos. |
B2 |
CB02 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio |
B7 |
B5 - Ser capaz de realizar un análisis crítico, evaluación y síntesis de ideas nuevas y complejas. |
C4 |
C6 - Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse. |
Resultados de aprendizaje |
Resultados de aprendizaje |
Competencias / Resultados del título |
Explicar los principios fundamentales que rigen el comportamiento de los medios fluidos a partir de los principios básicos de conservación y constitución. |
A8
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B2 B7
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C4
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Aplicar los métodos de análisis de los principales flujos de interés en ingeniería. |
A8
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B2 B7
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C4
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Contenidos |
Tema |
Subtema |
Introducción a la mecánica de fluidos |
La Mecánica de Fluidos
• Objeto y aplicaciones
• Sólidos, líquidos y gases
• Clasificación de los tipos principales de flujos: laminar/turbulento, compresible/incompresible, interno/externo, ideal/viscoso
• Campos de aplicación de la mecánica de fluidos
• Relaciones con otras ciencias
Definiciones e hipótesis básicas
• Los fluidos como medios continuos
• Hipótesis del equilibrio termodinámico local
• Magnitudes fluidas
• Concepto de partícula fluida
Fuerzas en el seno de un fluido
• Fuerzas de volumen y fuerzas másicas.
• Fuerzas de superficie. Tensor de esfuerzos |
Cálculos de tuberías, canales y sistemas de fluidos |
Fluidos ideales: Ecuaciones de Euler y Bernouilli
• Condiciones de flujo ideal
• Ecuación de Euler-Bemouilli
• Ecuación de Bernouilli
• Magnitudes de remanso
• Aplicaciones prácticas de la ecuación de Bernouilli:sonda de Pitot, tubo de Venturi, efecto Venturi.
Flujos externos y conceptos básicos de capa límite
• Fuerzas sobre cuerpos en el seno de fluidos
• Fuerza de resistencia: Resistencia de presión y fricción
• Conceptos básicos de capa límite
• Cuerpos romos y fuselados. Desprendimiento de capa límite. Paradoja de d’Alembert.
Flujos internos: Pérdidas de carga
• Flujos en conductos
• Pérdidas de carga regulares: Ecuación de Darcy-Weisbach
• Coeficiente de fricción. Diagrama de Moody
• Pérdidas de carga singulares. Coeficientes K de varias singularidades.
• Redes de tubería en serie y paralelo
• Redes de tubería con bombas y turbinas |
Aplicación al campo de la ingeniería |
Fluidostática I
• Ecuación general de la fluidostática
• Condiciones que han de cumplir las fuerzas másicas para que el fluido pueda estar en reposo.
• Ecuación de la fluidostática en el caso de que las fuerzas másicas deriven de un potencial
Fluidostática II
• Hidrostática. Aplicaciones (principio de Pascal, manómetros...)
• Fuerzas hidrostáticas sobre superficies sólidas
• Principio de Arquímedes
• Estabilidad de cuerpos sumergidos y flotantes
• Movimiento de cuerpo rígido
Cinemática
• Sistemas de referencia de Lagrange y Euler
• Tipos particulares de movimientos fluidos
• Representación y visualización de flujos: sendas, trayectorias, trazas, líneas fluidas y líneas de corriente
• Concepto de derivada sustancial
• Vector aceleración de una particula fluida
• Tensor gradiente de velocidad
• Descomposición e interpretación física del tensor
• Vorticidad
• Teorema del transporte de Reynolds
Ecuaciones fundamentales: conservación de la masa
• Los modelos fluidos y las leyes de conservación
• Principio de conservación de la masa: ecuación de continuidad en forma integral
• Simplificación para el caso con movimiento estacionario y/o incompresible
Ecuaciones fundamentales: conservación de cantidad de movimiento
• Fuerzas en el seno de un fluido
• Ecuación de cantidad de movimiento en forma integral
• Elección del volumen de control
Ecuaciones fundamentales: conservación de la energía
• Primera ley de la termodinámica en un volumen de control
• La ecuación de la energía en forma integral
• Balance de energía en presencia de máquinas hidráulicas
Análisis dimensional
• Objeto y aplicaciones del análisis dimensional
• Principio de homogeneidad dimensional
• Teorema Pi de Buckingham
• Los parámetros adimensionales importantes en mecánica de fluidos: Strouhal, Euler, Mach y cavitación, Reynolds, Froude, Prandtl
Modelos adimensionales
• Semejanza física y modelado en Mecánica de Fluidos
• Condiciones para la semejanza
• Semejanza física parcial
Prácticas de Laboratorio
• Práctica 1. Calibración de un Venturi
• Práctica 2. Distribución de presiones alrededor de un cilindro
• Práctica 3. Pérdidas de carga
• Práctica 4. Capa límite en una placa plana |
Planificación |
Metodologías / pruebas |
Competencias / Resultados |
Horas lectivas (presenciales y virtuales) |
Horas trabajo autónomo |
Horas totales |
Sesión magistral |
A8 B7 C4 |
24 |
40 |
64 |
Prácticas de laboratorio |
A8 B2 B7 C4 |
5 |
15 |
20 |
Prueba mixta |
A8 B2 B7 C4 |
0 |
4 |
4 |
Trabajos tutelados |
A8 B2 C4 |
1 |
4 |
5 |
Solución de problemas |
A8 B2 B7 C4 |
20 |
35 |
55 |
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Atención personalizada |
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2 |
0 |
2 |
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(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos |
Metodologías |
Metodologías |
Descripción |
Sesión magistral |
Actividad no presencial en el aula que sirve para establecer los conceptos fundamentales de la materia. Consiste en la exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de algunas preguntas dirigidas a los estudiantes, con el fin de transmitir conocimientos y facilitar el aprendizaje. |
Prácticas de laboratorio |
Desarrollo de prácticas en el laboratorio de mecánica de fluidos. Los alumnos obtendrán datos experimentales de los valores de distintas magnitudes fluidodinámicas en los distintos bancos y equipos del laboratorio. Posteriormente deberán de hacer un tratamiento de los datos que les permita tener un conocimiento preciso de los fenómenos estudiados. |
Prueba mixta |
Se realizarán dos pruebas de evaluación, una a mediados y otra al final de curso. Consistirán en una prueba escrita en la que habrá que responder a diferentes tipos de preguntas tanto teóricas como resolver problemas cortos y largos. |
Trabajos tutelados |
Metodología diseñada para promover el aprendizaje autónomo de los estudiantes, bajo la tutela del profesor en clase.
Este sistema de enseñanza se basa en dos elementos básicos: el aprendizaje independiente de los estudiantes y el seguimento de este aprendizaje por el profesor-tutor.
En ese sentido, se llevarán a cabo a lo largo del curso, varios ejercicios durante las horas de clase para realizar un seguimiento continuo del proceso de aprendizaje de los alumnos en la materia. |
Solución de problemas |
El profesor explicará el método y la forma que se ha de seguir en la resolución de distintos tipos de problemas. Los problemas serán ejercicios de aplicación de las distintas partes que conforman la materia. En cada parte se comenzará con ejercicios simples que se irán haciendo mas complejos con el fin de adaptarlos lo mas posible a casos reales. El alumno dispondrá de una colección de problemas que podrá resolver por si mismo. |
Atención personalizada |
Metodologías
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Prácticas de laboratorio |
Trabajos tutelados |
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Descripción |
La atención personalizada en tutorías es importante para el seguimiento del alumnado y la resolución de las dificultades que puedan encontrar en el aprendizaje de los conceptos de las sesión magistrales, en la resolución de los problemas, y de la realización de las memorias y hojas de cálculo de las prácticas de laboratorio.
La prácticas de laboratorio se realizarán en parejas, dentro de grupos reducidos. Esto permite a los docentes prestar una atención personalizada en el laboratorio. En cada momento, cada pareja está realizando una práctica diferente, y las parejas van rotando a lo largo de la sesión.
Al alumnado con reconocimiento de dedicación a tiempo parcial y dispensa académica de exención de asistencia se le podrá adaptar los horarios de tutorías y prácticas de laboratorio para hacerlos compatibles con sus circunstancias laborales y personales. |
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Evaluación |
Metodologías
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Competencias / Resultados |
Descripción
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Calificación
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Prácticas de laboratorio |
A8 B2 B7 C4 |
Las asistencia a las practicas de laboratorio es obligatoria, así como la entrega y aprobado de la memoria de prácticas. Los alumnos y alumnas que no acudan al laboratorio en las fechas de prácticas previstas no podrán superar la asignatura en el presente curso académico y no habrá posibilidad de realizar las prácticas de nuevo hasta el siguiente curso. Aquellos alumnos y alumnas que no aprueben la memoria de prácticas (4 sobre 10) no podrán aprobar la asignatura en la primera oportunidad. Estos alumnos y alumnas podrán realizar un examen de prácticas en la convocatoria de segunda oportunidad que, en caso de aprobarlo (5 sobre 10), les permitirá aprobar la asignatura en dicha convocatoria.
Los alumnos y alumnas que realicen y aprueben las prácticas en un mismo año académico, y en caso de no aprobar la asignatura, no tendrán que repetirlas en los tres cursos siguientes al que hayan realizado las prácticas. En ningún caso se evaluarán memorias de prácticas realizadas en cursos precedentes. |
15 |
Prueba mixta |
A8 B2 B7 C4 |
En la convocatoria de primera oportunidad la evaluación de la asignatura se hará de forma continua con dos pruebas mixtas: La primera prueba se realizará a mitad de cuatrimestre, donde se evaluará el contenido visto hasta la fecha, y una segunda prueba en la fecha prevista en el calendario de examenes de la EPEF, donde se evaluará del contenido restante. En la primera oportunidad no será posible evaluarse de todo el contenido de la asignatura en un único examen.
Para poder aprobar la asignatura en primera oportunidad es necesario obtener una nota mínima de 5 sobre 10 en cada prueba mixta. Los alumnos que solo aprueben una de las pruebas mixtas conservarán dicha nota para la convocatoria de segunda oportunidad. Por lo tanto, estos alumnos solo tendrán que evaluarse en segunda oportunidad de la parte que no hayan aprobado.
Los alumnos que se hayan presentado en primera oportunidad a los dos exámenes y que no hayan superado los dos o uno de ellos obtendrán la calificación de “suspenso”. Los alumnos que no se hayan presentado a los dos exámenes o a uno de ellos recibirán la calificación de “no presentado”. |
70 |
Trabajos tutelados |
A8 B2 C4 |
Se realizarán dos trabajos tutelados durante el cuatrimestre, cuyo contenido se hará coincidir con el de las pruebas mixtas de la primera oportunidad. La calificación obtenida se conservará para la segunda oportunidad. Aquellos alumnos que no realicen los trabajos tutelados obtendrán una calificación de 0 y no podrán hacer entregas posteriores.
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15 |
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Observaciones evaluación |
Aquellos alumnos y alumnas con dispensa académica deberán realizar las prácticas de laboratorio. Las fechas de la realización de las prácticas y de la entrega de las memorias correspondientes podrán ser acordadas con los y las docentes de la materia. Los criterios de evaluación de la primera y segunda oportunidad serán los mismos. Aquellos alumnos y alumnas que se presenten a la convocatoria adelantada, tiene que cumplir los mismos requisitos exigidos en las convocatorias ordinarias para superar la materia: realización obligatoria de las prácticas de laboratorio en cursos anteriores con una evaluación mínima de 4 sobre 10 en la memoria. En esta convocatoria la prueba mixta tendrá un peso del 85% y la nota de las prácticas de laboratorio del 15%.
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Fuentes de información |
Básica
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Robert W. Fox, Alan T. McDonald (2015). Introduction to Fluid Mechanics, 9th Edition. McGraw-Hill
White, Frank (2008). Mecánica de fluidos. McGraw-Hill Interamericana de España
López Peña, Fernando (2000). Mecánica de fluidos. Universidade da Coruña. Servizo de Publicacións, ed.
Crespo Martínez, Antonio (2006). Mecánica de fluidos. Editorial Paraninfo |
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Complementária
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Recomendaciones |
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente |
CÁLCULO/730G03001 | FÍSICA I/730G03003 | ALGEBRA/730G03006 | FÍSICA II/730G03009 | ECUACIONES DIFERENCIALES/730G03011 | TERMODINÁMICA/730G03014 | MECÁNICA/730G03026 |
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Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente |
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Asignaturas que continúan el temario |
MÁQUINAS TERMICAS E HIDRAULICAS/730G03023 | HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA/730G03039 |
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Otros comentarios |
Para ayudar a conseguir un entorno inmediato sostenido y cumplir con
el objetivo de la acción número 5: “Docencia e investigación saludable y
sustentable ambiental y social” del "Plan de Acción Green Campus
Ferrol": La entrega de los trabajos documentales que se realicen en esta materia: * Se solicitarán en formato virtual y/o soporte informático * Se realizará a través de Moodle, en formato digital sin necesidad de imprimirlos; * En caso de ser necesario realizarlos en papel: o No se emplearán plásticos o Se realizarán impresiones a doble cara. o Se empleará papel reciclado. o Se evitará la impresión de borradores. |
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